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一种用于硬件在环测试系统的宽电压运行范围三电平Buck变换器
A Three-Level Buck Converter With a Wide Voltage Operation Range for Hardware-in-the-Loop Test Systems
Christoph Carstensen · Jurgen Biela · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年9月
针对高压直流输电网组件（如断路器）的硬件在环（HIL）测试需求，本文提出了一种采用三种不同供电电压的三电平Buck变换器（N3L）。该拓扑结构实现了宽电压运行范围，能够产生高输出电流并具备快速的瞬态响应能力，满足复杂电力电子系统的测试要求。
解读: 该研究提出的宽电压范围三电平Buck拓扑，虽然主要针对HIL测试系统，但其核心技术逻辑对阳光电源的储能变流器（PCS）及直流变换环节具有参考价值。在PowerTitan等大型储能系统中，随着电池组电压范围的扩大，如何通过多电平拓扑实现高效的宽范围DC-DC变换是提升系统效率的关键。此外，该拓扑在快速...
基于概率的MMC分布式控制系统子模块异步PS-PWM建模与分析
Probability-Based Modeling and Analysis for PS-PWM in an MMC Distributed Control System With Sub-Module Asynchrony
Shunfeng Yang · Haiyu Wang · Haiyu Chen · Wensheng Song 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年11月
针对高压直流输电中模块化多电平变换器（MMC）的分布式控制系统，本文研究了本地控制器晶振制造公差导致的子模块（SM）载波异步问题。通过概率建模，分析了载波异步对相移PWM（PS-PWM）性能的影响，为提升大功率变换器的控制精度提供了理论支撑。
解读: 该研究针对MMC架构下的分布式控制同步问题，对阳光电源的高压大功率储能系统（如PowerTitan系列）及未来可能涉及的柔性直流输电技术具有重要参考价值。MMC作为高压大功率变换的核心拓扑，其控制精度直接影响并网谐波性能与系统稳定性。建议研发团队关注该概率建模方法，以优化大规模子模块集群的同步控制策...
碳化硅半导体器件在高压直流输电电压源换流器中的对比评估
Comparative Evaluation of Voltage Source Converters With Silicon Carbide Semiconductor Devices for High-Voltage Direct Current Transmission
Keijo Jacobs · Stefanie Heinig · Daniel Johannesson · Staffan Norrga 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年8月
本文探讨了碳化硅（SiC）功率半导体技术在高压直流（HVDC）输电领域的应用前景。相比传统的硅（Si）基器件，SiC器件结合新型模块化多电平换流器（MMC）拓扑，能显著提升高功率转换系统的效率与功率密度，是未来电力电子技术升级的重要方向。
解读: 该研究对于阳光电源的高压储能系统（如PowerTitan系列）及未来大功率电力电子设备具有重要参考价值。SiC器件在高压、高频场景下的低损耗特性，能够显著提升PCS的转换效率，减小散热系统体积，从而提升系统功率密度。建议研发团队关注SiC在高压模块化多电平拓扑中的应用，这不仅有助于优化大型储能电站的...
混合式高压直流断路器中负载换流开关的技术评估
Technical Assessment of Load Commutation Switch in Hybrid HVDC Breaker
Arman Hassanpoor · Jurgen Hafner · Bjorn Jacobson · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年10月
大规模高压直流（HVDC）电网的建设亟需可靠、快速且低损耗的断路器。负载换流开关（LCS）作为ABB混合式HVDC断路器的核心组件，负责构建低损耗的负载电流导通路径。本文通过研究其工作原理，详细阐述了LCS的技术要求及性能评估。
解读: 该文章聚焦于高压直流输电（HVDC）领域的断路器技术，与阳光电源现有的光伏逆变器、储能系统及充电桩业务在电压等级和应用场景上存在较大差异。虽然阳光电源在大型地面电站和储能电站中涉及直流侧保护，但目前产品线主要集中在配电侧及中压以下应用。建议关注该技术中关于高压大电流下的功率器件选型及快速关断策略，这...
过调制运行下混合模块化多电平变换器的主动热控制
Active Thermal Control for Hybrid Modular Multilevel Converter Under Overmodulation Operation
Jing Sheng · Heya Yang · Chushan Li · Min Chen 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年4月
热管理对高功率变换器（尤其是HVDC系统）的可靠性与寿命至关重要。本文针对基于VSC的HVDC系统中的混合模块化多电平变换器（MMC），研究了其在过调制运行模式下的主动热控制策略，旨在提升系统在复杂工况下的运行可靠性与寿命。
解读: 该研究关注高压大功率变换器（MMC）的热管理与可靠性，这与阳光电源在大型地面电站及储能系统（如PowerTitan系列）中使用的电力电子技术有底层共性。虽然阳光电源目前主营业务以组串式逆变器和储能PCS为主，但随着公司向更高电压等级和更大功率密度发展，MMC拓扑及过调制下的热控制技术对于提升大型储能...
一种用于高压直流应用推挽式串联模块化多电平变换器
A Push–Pull Series Connected Modular Multilevel Converter for HVdc Applications
Mustafa Kaya · Alessandro Costabeber · Alan Watson · Francesco Tardelli 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
本文提出了一种用于高压直流（HVdc）应用的新型推挽式串联（PPSC）交直流变换器拓扑。与标准模块化多电平变换器（MMC）相比，该拓扑在承受相同直流电压时所需的子模块数量更少。各相单元通过中心抽头单相变压器连接至交流侧，有效提升了系统集成效率与电压等级适应性。
解读: 该拓扑通过减少子模块数量降低了高压大功率变换器的复杂度和成本，对阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有参考价值。在超高压直流输电或大型光储电站并网场景下，该技术有助于提升系统功率密度并降低BOM成本。建议研发团队评估其在兆瓦级PCS中的应用潜力，重点关注变压器磁集...
用于多端高压直流输电网络中模块化多电平变换器的新型高效子模块
New Efficient Submodule for a Modular Multilevel Converter in Multiterminal HVDC Networks
Grain Philip Adam · Ibrahim Abdelsalam · John Edward Fletcher · Graeme M. Burt 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年6月
在高压应用中，半导体总损耗（导通损耗和开关损耗）决定了模块化多电平变换器（MMC）的可行性。本文提出了一种新型子模块排列方式，旨在降低MMC的半导体总损耗，使其低于传统的半桥MMC（HB-MMC）。
解读: 该研究聚焦于高压直流输电（HVDC）领域的核心拓扑优化，对阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）的功率变换效率提升具有重要参考价值。随着光伏与储能系统向更高电压等级（如1500V甚至更高）发展，降低功率模块的开关与导通损耗是提升系统整体效率的关键。建议研发团队关注该新型子...
一种基于自供电控制的模块化多电平变换器电容静态电压平衡新方法
A Novel Method Based on Self-Power Supply Control for Balancing Capacitor Static Voltage in MMC
Longfei Luo · Yanbin Zhang · Lixin Jia · Ningning Yang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年2月
模块化多电平变换器（MMC）是高压直流输电系统的核心拓扑。针对系统非受控预充电阶段需耗时10分钟以上以验证子模块可靠性的问题，本文提出了一种基于自供电控制的新型电容静态电压平衡方法，有效缩短了预充电时间并提升了系统启动的稳定性和可靠性。
解读: 该研究针对MMC拓扑的预充电及电容电压均衡优化，对阳光电源的高压大功率储能系统（如PowerTitan系列）及大型光伏电站的集中式逆变器技术具有重要参考价值。MMC架构在超高压直流输电及大型储能并网中应用广泛，该方法通过优化自供电控制策略，可显著缩短设备启动时间，提升系统在极端工况下的可靠性。建议研...
一种用于模块化多电平高压直流变换器开关损耗降低的混合调制方案
Hybrid Modulation Scheme for Switching Loss Reduction in a Modular Multilevel High-Voltage Direct Current Converter
Seok-Min Kim · Min-Gyo Jeong · Juyong Kim · Kyo-Beum Lee · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年4月
模块化多电平变换器（MMC）是高压直流输电系统的核心拓扑。由于其包含大量子模块和开关器件，导致开关损耗较高，增加了散热器成本与体积。本文提出了一种结合基频调制的新型混合调制方法，旨在有效降低MMC的开关损耗，提升系统效率并优化散热设计。
解读: 该研究针对MMC拓扑的开关损耗优化，对阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有参考价值。虽然阳光电源目前产品以组串式和中压储能为主，但随着大功率电力电子变换器向高压、高效率方向演进，该混合调制技术可用于优化大型电站级PCS的效率，降低散热系统成本，提升系统功率密度。建议...
晶闸管嵌入式混合模块化多电平变换器：一种用于中高压应用的新型电压源变换器
Thyristor-Embedded Hybrid Modular Multilevel Converter: A New Voltage-Source Converter for MV and HV Applications
Jayesh Kumar Motwani · Jian Liu · Aditya Rao · Rolando Burgos 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
本文提出了一种晶闸管嵌入式混合模块化多电平变换器（MMC）。相比传统VSC-MMC，该拓扑旨在降低系统损耗及能量存储需求，同时保持模块化设计与高可控性，为中高压直流输电及大功率并网应用提供了更具效率的替代方案。
解读: 该拓扑通过引入晶闸管优化了传统MMC的损耗与储能成本，对阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。随着光伏与储能电站向更高电压等级（如1500V甚至更高）发展，该混合拓扑在提升系统转换效率、降低散热成本方面具有潜力。建议研发团队关注其在大型电网侧储能PC...
混合桥臂变换器：一种灵活且紧凑的VSC-HVDC拓扑
The Hybrid-Legs Bridge Converter: A Flexible and Compact VSC-HVDC Topology
Mahendra B. Ghat · Siba Kumar Patro · Anshuman Shukla · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年3月
本文提出了一种新型混合桥臂变换器（HLBC），作为模块化多电平变换器（MMC）在直流输电（HVDC）领域的替代方案。该拓扑结合了两电平变换器与MMC的优势，通过三相单相HLBC的串联连接，旨在实现更紧凑的系统设计与更高的功率密度。
解读: 该研究提出的HLBC拓扑在提升功率密度和灵活性方面具有创新性，对阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）的未来架构演进具有参考价值。虽然目前阳光电源的主流产品以组串式和中压储能为主，但随着大功率电力电子设备向更高电压等级和更紧凑体积发展，该拓扑在超大规模光伏电站并网及高压直...
高压直流输电应用中模块化多电平变换器EMI研究综述
A Review of EMI Research in Modular Multilevel Converter for HVDC Applications
Zuoxing Wang · Hong Li · Zhaoyi Chu · Chongmo Zhang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
模块化多电平变换器（MMC）是高压直流输电的关键技术。由于大量子模块的非线性开关行为，MMC中的电磁干扰（EMI）问题复杂且不可避免。本文综述了MMC中EMI研究的最新进展，分析了其干扰特性及抑制策略。
解读: 虽然阳光电源目前的核心业务聚焦于光伏逆变器、储能系统及风电变流器，尚未直接涉及超高压直流输电（HVDC）领域，但MMC的拓扑结构与高压大功率组串式/集中式逆变器及储能变流器（PCS）在功率器件驱动、高频开关干扰机理及电磁兼容性（EMC）设计上具有底层共性。随着阳光电源向更大功率等级的电站级储能系统（...
RB-IGCT的恢复特性及其在混合换相换流器HVDC中的低无功应用
Recovery Characteristics of RB-IGCT and Its Low Reactive Power Application in Hybrid Commutated Converter Based HVDC
Zongze Wang · Zhanqing Yu · Lu Qu · Biao Zhao 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
传统LCC-HVDC受晶闸管关断特性限制，最小熄弧角通常为12°，需配置昂贵的无功补偿设备。本文研究了基于反向阻断集成门极换流晶闸管（RB-IGCT）的混合换相换流器（HCC），通过优化器件恢复特性，有效降低了系统对无功功率的需求，提升了换流站的运行效率与经济性。
解读: 该研究关注高压大功率电力电子器件（RB-IGCT）在HVDC领域的应用，虽与阳光电源当前主流的组串式/集中式光伏逆变器及储能PCS产品线存在差异，但其核心价值在于降低无功补偿需求和提升系统并网性能。对于阳光电源正在布局的电网侧大型储能系统及未来可能涉及的柔性直流输电技术，该技术路线提供的器件优化思路...
基于移相控制方案的模块化多电平DC/DC变换器及其在高压直流系统中的应用
Modular Multilevel DC/DC Converters With Phase-Shift Control Scheme for High-Voltage DC-Based Systems
Wuhua Li · Qun Jiang · Ye Mei · Chushan Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年1月
本文通过研究移相控制三电平DC/DC变换器的拓扑推导原理，提出了一种集成全桥变换器与三电平飞跨电容电路的模块化多电平DC/DC变换器，适用于高降压比和大功率直流系统。该拓扑有效降低了原侧开关管的电压应力。
解读: 该技术对于阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及高压直流耦合应用具有重要参考价值。随着储能系统向更高电压等级（1500V甚至更高）演进，如何降低功率器件的电压应力并提升变换效率是核心挑战。该模块化多电平拓扑通过优化开关应力，有助于提升大功率储能PCS的功率密度与可靠性。建议研发团队关注该...
基于晶闸管支路回路的混合模块化多电平变换器直流短路故障处理
Thyristor Branch Loop-Based Hybrid Modular Multilevel Converters for DC Short-Circuit Faults
Huailong Li · Fujin Deng · Zijian Zhu · Jinjiao Lin 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
直流侧短路故障是基于模块化多电平变换器（MMC）的高压直流输电系统面临的关键挑战。本文提出了一种基于晶闸管支路回路（TBL）的混合MMC（HMMC），通过在三相上桥臂电感间引入晶闸管支路来应对直流故障，并详细阐述了其保护机制。
解读: 该技术主要针对高压直流输电（HVDC）场景下的MMC拓扑优化，虽然阳光电源目前的核心业务集中在组串式/集中式光伏逆变器及储能PCS，但随着公司在大型地面电站及电网侧储能业务的深入，对高压直流侧故障穿越能力的研究具有前瞻性参考价值。该拓扑中利用晶闸管实现快速故障隔离的思路，可为阳光电源未来研发更高电压...
交流电网故障下双构网型模块化多电平变换器
MMC）的暂态稳定性分析与增强控制
Kaidong Lu · Zhen He · Junchao Ma · Chenxu Wang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
模块化多电平变换器（MMC）的双构网型（DGFM）控制可通过释放子模块能量提供有功支撑，同时维持直流电压调节能力，在大型海上风电直流并网系统中极具潜力。然而，DGFM MMC在交流电网故障下易出现暂态稳定性问题。本文重点分析了其稳定性机理并提出了增强控制策略。
解读: 该研究针对海上风电直流并网场景，对MMC的构网型控制及暂态稳定性进行了深入探讨。对于阳光电源而言，随着海上风电及大容量直流输电需求的增长，MMC技术是未来风电变流器及高压储能系统的关键演进方向。该文提出的增强控制策略可直接优化阳光电源在弱电网或故障工况下的变流器稳定性，提升系统在复杂电网环境下的故障...
IGCT/SiC PiN二极管开关单元在无开通缓冲电路下的实验验证
Experimental Demonstration of an IGCT/SiC PiN Diode Switching Cell Operating Without Any Turn-On Snubber
Arthur Boutry · Cyril Buttay · Luong-Viet Phung · Mohamed Elhamidi 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
IGCT因损耗低于IGBT，在HVDC等大功率低频变换器中极具吸引力。但其通常需要笨重的开通缓冲电路来限制电流上升率（dI/dt），以防止二极管发生破坏性反向恢复。本文实验证明了IGCT与SiC PiN二极管组成的开关单元可在无开通缓冲电路下稳定运行。
解读: 该研究探讨了IGCT与SiC器件的协同应用，对阳光电源的高压大功率变换技术具有参考价值。虽然阳光电源目前的主流产品（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统）多采用IGBT或SiC MOSFET模块，但在未来超大功率集中式逆变器或HVDC/柔性直流输电领域，通过SiC器件替代传统硅二极管来优化开...
用于高压直流输电的基于IGCT和高浪涌电流能力快恢复二极管的MMC电流振荡现象研究
Current Oscillation Phenomenon of MMC Based on IGCT and Fast Recovery Diode With High Surge Current Capability for HVDC Application
Wenpeng Zhou · Biao Zhao · Yantao Lou · Xiaoping Sun 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年6月
集成门极换流晶闸管（IGCT）在模块化多电平变换器（MMC）中具有低损耗、低成本和高可靠性优势。然而，由于IGCT特殊的关断过程，其换流瞬态与传统器件不同。本文揭示了基于IGCT和快恢复二极管（FRD）的MMC中存在的电流振荡现象，并分析了该现象对系统运行的影响。
解读: 阳光电源在大型地面光伏电站及储能系统（如PowerTitan系列）中主要采用IGBT/SiC技术，但随着高压大功率应用场景的拓展，IGCT作为一种高压大功率器件，其在超高压直流输电或大型构网型储能系统中的应用潜力值得关注。该研究揭示的电流振荡现象对高压功率模块的驱动设计和保护策略具有重要的参考价值。...
具有高过载能力的模块化换流器
Modular Commutated Converter With High-Overload Capability
Biao Zhao · Lin Wang · Xueyin Zhang · Ruihang Bai 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文提出了一种用于高压直流输电的具有高过载能力的新型模块化换流变换器。单开关器件模块（SDM）和高开关频率SDM的组合利用了拓扑的软开关特性以及集成门极换流晶闸管的高浪涌电流能力，使该变换器能够以较低的成本和体积实现短期高过载能力。文中详细介绍了该变换器的拓扑结构、工作原理和器件特性。研制了兆瓦级工程样机，实验结果验证了该方案的可行性。
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项模块化换相变流器技术在高压直流输电领域的创新具有重要的战略意义。该技术通过单开关器件模块（SDM）与高频开关SDM的组合设计，巧妙利用软开关特性和集成门极换相晶闸管（IGCT）的高浪涌电流能力，实现了短时高过载能力，这与我们在大规模新能源并网和储能系统中面临的核心挑战高...
基于LCC-HVDC暂态过电压约束的逆变型电源基地规划
Planning Inverter-based Resource Generation base Considering LCC-HVDC Transient Overvoltage Constraints
Xiao Cai · Ning Zhang · Jiaxin Wang · Haiyang Jiang 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年7月
随着电力系统中采用电网换相高压直流（LCC - HVDC）输电的发电基地建设不断增加，高比例基于逆变器的电源（IBR）发电基地因不可避免的换相失败故障而面临过电压问题，这给系统保护和稳定性带来了挑战。本文提出了一种考虑过电压约束的高 IBR 渗透率发电基地电源规划模型，该模型在使建设成本最小化的同时，确保任何母线的电压都不超过过电压限值。在解析模型中明确建模了同步发电机、同步调相机和 IBR 对过电压的影响，并将这一非线性约束保守地转化为线性形式。实际发电基地规划的仿真验证了过电压约束对系统运行...
解读: 该研究对阳光电源大型新能源基地解决方案具有重要指导意义。研究成果可直接应用于SG系列大型光伏逆变器和ST系列储能变流器的暂态过电压控制设计，特别是在LCC-HVDC送端系统中的无功功率优化配置。通过优化IBR控制策略和动态无功补偿配置，可提升阳光电源产品在高压直流送端的电压稳定性能。这对完善公司GF...
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